CN1208219C - 用于容器的单件塑料锁合盖 - Google Patents

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Abstract

本发明解决的问题在于：提供一个单件塑料锁合盖，特别是由PE材料制作的，它能够置放在被填装的容器上，而无需满足特定的容差要求，同时却能满足其他的、部分矛盾的要求，即以少的步骤制作出来并适于使用后的回收，同时确保被封容器的保险功能与密封功能。解决方案包括一个锁合盖，它有一个延伸的保险带和一个延伸的内密封，即一个沿着容器颈部的边缘伸入开口的密封，它具有如下特征：在保险带自由端有一个铃形或漏斗形的延伸部，在延伸内密封上的一个楔形或漏斗形的外部表面，以及单件锁合盖的塑料材料的平均标准硬度(特别是对PE-材料的硬度)，这样，铃形或漏斗形的延伸部以非下扣搭方式坐落在支撑颈环上，以及内密封的漏斗形外表面以弹性的挤压方式抵靠在容器瓶颈上。

Description

用于容器的单件塑料锁合盖
技术领域
本发明一种用于容器的单件塑料锁合盖。
背景技术
用塑料材料制成的用来密封容器，特别是瓶子的锁合盖，在本领域中广泛采用。许多类型的锁合盖设置有一个环状保险带，这个保险带当打开瓶子时是可拆下的并可以从锁合盖扯开。只要完好无损的环形保险带通过小链节与锁合盖联结在一起，它就表明了瓶内物品的原始状态。这样，它确保锁合盖以其原始状态被固定在瓶颈上，最好是旋拧其上。
为此，在继容器的填装和封闭之后，保险带环绕地扣搭在瓶颈凸缘或凸起的下面。当锁合盖被打开时，在锁合盖侧壁与保险带之间伸展的链节被张力和剪切力扯开。保险带停留在瓶颈上，锁合盖可以被彻底拧开。
目前，聚丙烯(PP)被大量地用作锁合盖体的塑料材料。塑料材料PP比较硬，从而保险带的功能得以确保。通过工具撬开PP-锁合盖而又不留下损坏痕迹几乎是不可能的。
由于填装装置的分类装置在不进行再调整的情况下只能处理均匀高度范围内的锁合盖，高度便均匀固定为大约20毫米。保险带牢靠固定地坐落在瓶颈上，且当试图打开瓶子时就被即刻扯开。
在由可拆式保险带在其底侧扣搭的凸缘或凸起的下面，还设置有一个支撑颈环。当瓶子被填装和被随后封闭时，瓶子悬挂在支撑颈环上。在这些情况下，瓶子特别由塑料材料PET或PEN制成。锁合盖的环形保险带，在这里被提出和通常使用的PP-实例情况下，在距瓶颈支撑颈环上方约2毫米的距离处终止。
这种已知锁合盖的缺陷在于这样一个事实，即它必须分两部分制成。对于形成用于密封瓶颈与锁合盖之间的空间的密封唇来说，聚丙烯是一种太硬的材料。这对PET-瓶子特别至关重要，与玻璃瓶相比，它通常具有更大的不平整度与变形。比较软的密封例如用乙烯乙酸乙烯酯(EVA)制作，即需要注射模制以及随后组装两件式锁合盖两个不同的步骤。
为了避免这种缺陷，由聚乙烯(PE)制成的单件锁合盖已经被提了出来。这种材料比通常的聚丙烯软，因此当锁合盖通过注射模塑这一单一步骤以单件形式制成时，可以通过形成密封***确保密封功能。
另一方面，使用较软的PE-的材料时有一个风险，即保险带可以被骗子拆开并伪造完整性。因此，由PE制造的单件塑料锁合盖，由于确保保险的问题到目前为止还没有有所突破。
由于这个原因，需要有一种单件塑料锁合盖，其保险功能比以前更确保安全。
从美国专利说明4592476得知一种塑料锁合盖，其中，可拆式保险带在锁合盖的中心轴线方向上延伸。根据美国专利说明书，当锁合盖安置在容器的开口上并且保险带把牢瓶颈的凸缘或凸起下面时，保险带一直延伸到容器的支撑颈环。
从欧洲专利申请EP536082上，得知一种通过注射模塑制造的单件的并备有保险带的锁合盖。联结件置于锁合盖和保险带之间，在封盖的底部设置有一个内密封。
从欧洲专利申请EP316167上得知一种瓶子与锁合盖的组合。瓶子由聚对苯二甲酸乙二醇酯组成(PET)。例如，锁合盖是由例如聚烯烃(Polyolephine)这样的热塑树脂制成的。锁合盖有一个坐放在瓶颈的上端外表面上的环形台肩。此外，锁合盖具有一个弹性地坐放在瓶颈内表面上的环状肋13(从台肩10向内)。
从国际申请WO 93/24386得知一种用于多样式-PET-瓶的锁合盖，具有一个带内螺旋的盖壁，一个密封盖壁的前壁，以及一个与盖壁联结的保险带。前壁有一个与盖壁间隔开并朝向盖的开口端突伸的环形内密封，该密封的直径在自由端区域中朝向自由端逐渐变小。为了气密使用，锁合盖的构成作成：内密封在自由端区域具有一个指向盖壁的凸缘，凸缘包绕外径变小的区域。
最后，一种用于容器的可解除封闭的锁合盖是从国际申请WO 96/02430上得知的，它含有一个适合容器的盖体。盖体和密封与容器的上部边缘合作以密封容器。锁合盖至少含有一个在盖体上形成的台肩，这个台肩对置于上部边缘延伸，在封闭阶段与密封合作。
除了确保保险功能与密封功能外，还希望不要对锁合盖强加诸如容差这样的特殊要求。还期望，锁合盖能在尽可能少的步骤内制造出来，即塑成与脱模，并且，它可以在使用后被再回收。
发明内容
因此，本发明解决的问题包括提供一个单件塑料锁合盖，特别是由PE-材料制成的，它可以配置在被填装的容器上，而无需满足特定容差的要求同时却满足另外一些有些矛盾的要求，即数个步骤内制造出来，使用后适于回收，同时保证保险功能和密封功能。
为实现上述目的，根据本组合性发明，提供了一种用于容器的单件塑料锁合盖，
所述容器具有一个锁合机构，用于把锁合盖可解除接合地固紧在容器的开口上；其中所述容器上具有一个凸起，一个用于在填装操作期间悬挂所述容器的支撑颈环，以及在容器开口处的边缘；
所述锁合盖包括：
a)可拆除的保险带，其中所述可拆除的保险带在自由端具有漏斗形或铃形延伸部分，并在锁合盖的中心轴线方向具有一高度，其伸过所述凸起来到上述支撑颈环，使得在固紧于容器时所述漏斗形或铃形延伸部分能够以非从下面扣搭方式坐落于所述支撑颈环上，以及所述可拆除的保险带压靠于所述凸起的下侧；
b)具有内密封的密封唇，所述内密封具有楔形或漏斗形外表面，能够以压靠方式抵靠在容器颈部的内侧表面上；
c)用于制作锁合盖的塑料材料足够硬以用作保险带且同时足够软以使密封唇从事密封。
由于保险带上的漏斗形延伸部以及内密封上的楔形或漏斗形外表面，塑料锁合可以在没有特定公差要求下安置在被填装的容器上。由于盖子形成为单件，塑料锁合盖可在尽可能少的步骤内制成和出模(变形)。由于同样的特征(只一种塑料材料)，塑料锁合盖允许使用后被再回收。密封容器的保险功能由于保险带的漏斗形或铃形延伸部坐落在填装容器的支撑颈环上这样一个事实而得到可靠的保障。封闭容器的密封功能由于内密封的楔形或漏斗形外表面抵靠在容器颈部上这样一个事实而得到可靠的保障。塑料材料在使用时具有这样一种硬度，足够硬以适应漏斗形保险带，同时足够软以适应延伸楔形内密封。保险带和内密封处的咬边(undercut)可从模具去除，只要热塑料材料还没有达到其使用所需的充分强度或硬度。
根据本发明的进一步特征，包括可拆除保险带的锁合盖在锁合盖中心轴线方向上有一大于20毫米的高度。特别是，23.5毫米的总长度适合密封目前使用的PET-瓶。在应用这些长度时，保险带向下延伸到支撑颈环并紧紧压靠其上。保险带的下端可以象个铃一样坐落其上，以便它无法从下面抓握，它还提供了充分的安全，虽然使用了较滑的PE材料。
一个完整锁合盖的单件结构被得到了。在这些环境下使用的优选材料是聚乙烯(PE)。
重要的是使锁合盖的所有功能匹配有待封闭的容器的材料和形状。在一些实例或实施例中，容器是一个备有螺旋盖的瓶子。瓶子最好是由塑料材料制成的。目前，PET-瓶，还有PEN-瓶，被普遍地使用和推广，所要求保护的塑料锁合盖是特别适用的。然而，关于锁合盖的结构和使用的优选实施例并不意味着限制本发明。
根据本发明，结合有延伸保险带的密封***“a”被要求保护。根据本发明另一实施例，结合有延伸保险带的密封***“b”是目标。本发明还涉及到纤细楔形密封唇后侧处的鳞状结构。
附图说明
以下通过图1-4对本发明作出更详细的解释。
图1：根据本发明锁合盖的基本原理，包括一个延伸的保险带和一个延伸的内密封；
图1a，2a，3a：根据本发明锁合盖的实施例“a”，盖子的一个轴向剖视图(图1a)，拧在瓶子上的盖子的局部轴向剖视图(图2a)，沿图1a中A-A线的水平剖面图(图3a)；
图1b，2b，3b：根据本发明的锁合盖的实施例“b”，处于封闭状态中的一个轴向剖视图(图1b)；容器的轴向剖视图(图2b)；拧在瓶子上的盖子的轴向剖视图(图3b)；
图4：根据本发明的锁合盖的实施例“c”的轴向剖视图。
具体实施方式
在附图中，图1和图1a表明了本发明一个优选实施例的轴向剖视图。以右旋剖面线示出的是给定的锁合盖，而以左旋剖面线示出的是给定的盖内瓶颈型。
锁合盖是一个单件盖，即三个向瓶颈1边缘延伸的密封唇8a，10a，15a是在单一一个加工步骤中制成的，保险带也是这样。在图1中，锁合盖被表明在这样一种状态中，即它被牢固地拧在瓶颈上。通过小链节5与锁合盖体2，3，4联结的保险带6扣搭在瓶颈1外侧上的凸体或凸起下面。可扯式保险带5，6向下远远地延伸，座靠在瓶子的支撑颈环上。支撑颈环用于在运送装置上悬挂容器，这里是PET-瓶1，同时容器1将被填装和密封。
虽然配置的保险带6比较软，然而根据本发明，它牢固地座靠在瓶颈上，并在螺旋式盖子被打开之际立即被扯开。给定的塑料锁合盖型状2至7第一次满足各种技术要求，其同时包括制作简便(单件锁合盖)，可靠的密封功能(软材料用于密封)，简单的打开方式(易于撕裂保险带)，可靠的保险功能(牢固抵靠在容器上的保险带)。
本发明实施例还涉及一个锁合盖，特别是用于可再使用的PET-瓶，具有设置有内螺纹的盖壁，一个封闭盖壁的前侧，以及一个配装于盖壁并包括一个可撕开的预定拆断点的环形保险带，前壁设置有一个与盖壁间隔开并朝向开口端倾斜的环形内密封，其外径在自由端区域朝向自由端逐渐变小。
关于盖子，它们总是旋拧在瓶子上的形式，尤其用于封闭所谓的可再使用的瓶子。这种瓶子用于填装各种类型的饮料，特别是填装含有二氧化碳的饮料。因此，如此使用的锁合盖还必须承受瓶子内部产生的气体压力，因此必须以气密密封方式封闭瓶子。
从某个时候起，可再使用塑料型的、以容量规格1.5升为主要供应对象的所谓PET-瓶也上了市场。由于在瓶嘴区域与这些瓶子相关联的相当大的容差，就所使用的锁合盖而言，存在有具体的密封问题。因此，需要有具有特殊密封措施的锁合盖。此外，还必须提到这样一个事实，即该PET-瓶不再有可供多次使用的不适宜的嘴和螺纹，主要是由于这些瓶子由于使用者和填装的操作而经常变形特别是毁环。
为了补救上述问题，有人在考察了现有技术状态后，寻求了一种解决方法，其中，锁合盖配置一种特殊的密封材料，至少在瓶嘴的前面抵靠其上的前壁区域中。为了这一目的，使用了一种不同于锁合盖的其他材料-铝或者同样是塑料-的软塑料材料。因此，考虑到被越来越强烈要求的这些部件的回收，由这种方法提供的由不同材料组成的单件锁合盖不再适宜。也就是说，在实践中，在锁合盖使用后，去掉由第二种材料制作并引进锁合盖的附加密封材料以进行为此种材料所要求的类型的回收是不可能的。因此，采用这种具有不同组成的类型的锁合盖，所能做的就是把盖子丢进家庭垃圾。但正是这种做法是将来所要避免的，其原因在于，从实践中得到的并用于获得气密封闭的，特别是对于可回收的PET-瓶子，此种解决方案不适于实施，或仅限于极端需要的情况。
在这种情况下同时根据本发明，已经看出为了利用所述的可旋锁合盖以气密方式封闭瓶子这一目的，需要一种特殊的内密封结构。这个特殊结构的特征是，内密封包括一位于自由终端区域中并被指向盖壁的凸起，该凸起在锁合盖被拧在瓶子上时压靠瓶子的内壁。由于所述自由终端区域中的凸起的结构，且由于在外径上逐渐缩小的凸起区域的整体化(integration)，内壁非常强有力地压靠瓶子的内壁-在锁合盖被拧在其上时-并形成了一个有效的密封。瓶内聚集起来的气体压力以非常有利的方式用于将内密封压在瓶子内壁上，在内密封自由终端处形成的唇缘由于与前壁有相当的距离，而以很大的压力压靠于瓶子的内壁。由于内密封特别是设置在自由终端处的唇缘相当深地伸入瓶子，所以瓶嘴处的唇缘不可能滑脱；然而，唇缘沿瓶子内壁的某种滑转是可能的，且不损害密封效果。
除了本发明的上述教导，本发明的锁合盖的特征还体现在：本发明的锁合盖配置成，前壁包括一个倾斜的第一环形楔形密封，设置于盖壁与内密封之间的区域中并至少略微地向内密封下倾。在本发明此种替代结构中，已经认识到，在内密封和盖壁之间形成一个由于其楔形设计而称为楔形密封的密封，可以实现锁合盖与被密封的瓶子之间充分有效的密封。该密封的形状也是环形的，且在拧到瓶子上的过程中由于其朝向内密封倾斜而弯向内密封，从而楔形密封由于其固有的弹性和旋拧过程中产生的张紧而在瓶嘴区域牢固地贴靠瓶子。
就锁合盖与瓶子之间非常有效的密封而言，当内密封-除了提供上述楔形密封-包括一位于自由终端区域并指向盖壁的凸起时，以及当凸起包括就其外径而言逐渐缩小的区域时，是有利的。换句话说：作为不同解决方案的上述特征以异常有利的方式结合在一起，以在瓶内气压非常高的情况下有效地改善密封效果。
至于内密封的结构，当内密封从背离盖壁的一侧大致平直的向前伸向并抵达凸起时，情况是有利的。这意味着，内密封的内壁整体形成了一个近乎环形的内表面。在面对盖壁的一侧，内密封以接近弯曲的方式并入凸起，即面向盖壁的内密封的一侧沿盖壁方向延伸。由此开始，内密封在其外径方面呈直线或多或少地逐渐变小，一个楔形面就此形成，它从内密封下端向凸起的最外区域延伸，借助于该表面，内密封特别是内密封的凸起能够***瓶嘴。由于这个楔形内部设计，内密封被向内推移大致与凸起的倾斜度相对应的一段距离，由于固有弹性以及由此产生的应力，对在嘴部区域的瓶子内壁上施加了相当大的压力。
凸起就这样有利地得到了所需要的尺寸并且延伸入盖壁，这样，在处于被拧上状态时内密封特别是凸起以一预定的压力一取决于一方面锁合盖另一方面瓶嘴的容差-在瓶嘴区域压靠瓶子的内壁。
前面提到的第一个楔形密封在非常有利的方式下被定位并得到所需要的大小尺寸，这样，在锁合盖处于被拧上状态时，它贴靠在瓶颈的半径，即沿着进入瓶嘴的过渡部分贴靠。
换句话说，当锁合盖拧在瓶子时，第一个楔形密封向前壁弯曲，由于其适度弹性和在旋拧状态产生的应力，它压在瓶颈的半径特别是并入瓶嘴的过渡部分，即，它压在位于瓶嘴前表面和瓶子内壁之间的边缘上。当瓶子里的压力聚集起来时，楔形密封更强地靠压瓶子半径，这样，由于内部压力，密封效果再次增加。对于上边详细描述的内密封来说同样如此，它同样由于瓶内聚集的超出所达到的压力的压力而通过特定材料的应力压靠瓶子的内壁。
具体地说，第一个楔形密封可以有不同的形状；例如，它可以向自由端逐渐变细并具有基本上平的表面。此外，第一个楔形密封两侧的表面的形状可以是凹状或凸状。也可以对第一楔形密封的自由终端进行圆整。
根据本发明，为了再次增加锁合盖的密封效果，当在盖壁与内密封之间的区域中，特别是在盖壁和前壁之间的过渡区域中，设置第二环状楔形密封时，是更为有利的，第二楔形密封从前壁和盖壁延伸出并至少向内密封轻微倾斜。第二楔形密封的位置和尺寸如此确定，使得在旋拧状态，它偏压地抵靠在瓶嘴的前表面。第二楔形密封在锁合盖旋拧过程中相对于前壁弯折，类似于第一楔形密封的情形，从而，由于第二楔形密封的固有弹性，瓶嘴，更确切地说是瓶嘴的前表面作用有一个重要的挤压力。第二楔形密封同样可以逐渐变细，并具有基本平的表面，第二楔形密封两侧的表面同样可以形成凹状或凸状。对第一楔形密封所作的评论，对第二楔形密封同样有效，因此对这一点的进一步的思考就没有必要了。
最后，在根据本发明改善锁合盖的密封效果方面，盖壁可以优选地在上部区域即前壁过渡部分稍前的区域，包括一个环形密封，用于抵靠在瓶子的外壁上，该前壁大约沿径向特别是向内延伸。该密封垫可以是一个绳织胀圈或一个密封环，该密封最好是锁合盖的一个组成部分。该密封可以朝向内侧圆整为一个密封凸起且尺寸如此确定，使得当被拧在瓶子上时，它以预张紧状态抵靠在瓶子的外壁上。
关于设置在锁合盖与瓶子之间的不同密封装置的上述探讨清楚地表明：密封装置特别是上述密封装置的组合就瓶子的密封而言形成了一种多障碍***。在这样一个***中，除了与盖壁相关联的密封以外的所有密封结构特别配置成，它们展示了一种随内部压力的提高而增加的密封效果，因为，它们由于内部压力的提高而贴靠在瓶壁和特别是瓶子的前壁上。
至此，关于瓶子的可靠和可构想出的密封而言，连带设置保险带是非常有利的。这个保险带在背离前壁的一侧与盖壁联在一起，并设置有一个最初预定的折断点。然而，保险带的这种设计是存在问题的，就打开瓶子的过程而言，即拧开锁合盖时，保险带先是被折断，然后被众多的使用者扯开。在使用后，即把瓶子倒空后，这个完全被扯开的保险带通常进入瓶子的内部，由于它的弯曲形状，需要费事地把它从中取出。已经进入瓶中的保险带不会被冲洗出来。所谓的瓶子监测器并不监测这些带子，这种以前用过的保险带通常又进入到充满饮料的可再利用的瓶子。抱怨就成了预先安排的节目。
因此，当这里讨论的保险带设置有第二个预定折断点时是非常有利的。这个第二预定折断点可以这样一种方式装置，即它大体上与第一预定折断点并列，从而保险带在扯开时-继第一预定折断点被扯开之后-由于第二预定折断点的扯开而分为长度几乎相等的两半。这样，保险带不可能被扯开成一块而是彻底地分为两块，即两个短块。源自保险带的这两个短块可以通过比较窄的瓶颈被冲洗掉，这样，前面提到的题就解决了。
鉴于制造方式简单，锁合盖被制成单件。聚丙烯尤其适用这些目的，主要是因为这种树脂可以适应再循环过程，而不需要做更多的事。最后，就本明锁合盖而言必要的是：盖子可以全部由一种同样的材料制成；预定的密封是需要的；不需要前壁、盖壁和锁合盖内部方面的材料组合。
图1a，2a，3a共同表明了一个用于可再利用的PET瓶1的本发明锁合盖的一实施例，它包括一个设置有螺纹线2的盖壁，一个封闭盖壁3的前壁4，一个和盖壁3联接并可在预定折断点5扯开的环形保险带6，6a，前壁4包括一个与盖壁3间隔开并向开口端倾斜的环状内密封7，7a，该密封的外径在自由终端区域中朝向该端变小。
根据本发明，内密封7a包括一个指向瓶壁3a并在自由终端区域中形成的凸起8a。凸器8a包括外径变小的区域9a。
图1a和2a还表明，前壁设置有一第一个环状楔形密封10a，它从前壁4凸出并向内密封7倾斜。
内密封7沿着背离盖壁3的一侧大致直线地伸向凸起8。在面对盖壁3的一侧，内密封7以接近拱形的方式伸向凸起8，即并入凸起8之中且其直径从此处再次呈直线形变小。凸起8的尺寸确定得伸向盖壁3，这样，内密封7特别是凸起8在处于被拧上状态时，通过施加预定的压力在瓶嘴12a区域抵靠于瓶子的内壁11。
图2a清楚地表明，第一楔形密封10a是以这样的方式定位和确定尺寸，使得当处于被拧上状态时，它用于在瓶颈14a的通向瓶嘴12a的过渡区域中的内边缘13a上提供预加载荷的贴面。这第一楔形密封10a逐渐变小地伸向自由端，并具有基本上平的表面。
另外，图1a和2a清楚地表明，在盖壁3和内密封7之间的、形成盖壁3与前壁4之间的过渡部分的区域内，设置有第二环状楔形密封15，15a，它分别从前壁4和盖壁3伸出并向内密封7倾斜。第二个楔形密封15，15a根据图2a的描述定位和确定尺寸，因此在被拧上状态中，它用于在瓶嘴12a的前表面16a上提供一个预加载荷的贴面。另外，第二楔形密封15a要作得朝向自由端变细并具有平的表面。
图1a和2a另外表明，在上部区域即前壁过渡部分稍前的区域中，盖壁3包括一个大致沿近径向伸向内侧的环形密封17a，用于抵靠在瓶子外壁18a上。这个密封17a是朝向内侧即朝向瓶子外壁18a的圆整的密封凸起。根据图2a，密封17a逐渐变小，以便当处于被拧上和预加载状态时，它抵靠在瓶子18a的外壁上。
最后，图1a和图3a共同表明，保险带6，6a包括一个第二预定断裂点19a。第二预定折断点19a位于第一预定折断点5的对面，以便保险带6在被扯开时-继在第一预定折断点5扯开之后-通过扯开第二预定折断点19a被分为大约长度相等的两半20，21。
最后，应该着重指出的是，锁合盖要完全被造成单件体，并由塑料即聚乙烯组成。
本申请目的的下述讨论涉及用于封闭GDB-饮料瓶的锁合盖，以便使讨论易于遵循。然而，要特别注意这样一个事实，即本发明不限于用于GDB-饮料瓶的锁合盖，而是适用于任何一种类型的容器，如食品容器(所谓的Tupperware)。本发明锁合盖还可以用于PET材料制成的一次性瓶子(EW)以及用于可再利用(MW)瓶子。
锁合盖-通过它饮料瓶或类似容器得以封闭-必须适应不同的需求。一方面，饮料瓶特别是容器的密封必须以这样一种方式获得，即被装入的饮料不能从封闭的特别是密封的容器中泄漏出去。如果有待密封的容器是装液体的瓶子，条件就由液体的粘性来决定。如果装入瓶子中的饮料混有加压气体如二氧化碳，密封也必须是气密的，以防气体泄出瓶外。
详细地解释，根据实施例“b”的密封是通过提供一种波浪形(ondulatorily)肋状结构来取得的，波浪形肋状结构有指向地将密封材料压靠容器的上边缘，于是一个密封区被建立起来，在这个密封区中，密封装置以高压压靠容器的上部边缘。根据权利要求24的这个结构保证了密封唇受控制地定位在承受高压的容器边缘上。这种导致高效的密封的封闭方法可以在无需将锁合盖复杂化的情况下达到。
以下，本发明的实施例“b”就参考图1b，2b和3b做出更详细的解释。
在图1b中，示出了根据本发明实施例类型的一个可卸除地密封瓶子的锁合盖，经考虑，其目前一度被认为是优选的。以下详细描述的具体实施例涉及一种封闭装有混有二氧化碳气体的液体的瓶子的螺旋式锁合。正如上边已经提到的那样，更多的注意力要放在这样一个事实上，即本发明不限于瓶子的螺旋锁合。例如，不同的实施例涉及到比如适用于贮藏/冷冻食品的罐头储藏罐，但也涉及到不用于食品原料部门如涂料桶等容器的锁合盖。
在图1b中，以剖示图表明了原始形式的锁合盖。锁合盖由一个盖体10b组成，它包括一个上部顶端部分18b，一个基本为圆柱形的侧面部分19b。侧面部分19b基本上从顶端部分18b的平面沿铅直方向延伸。根据在图1b中表明的实施例，从顶端部分18b到圆柱形侧面部分19b的过渡不是急剧的(锐边)，而是经由圆整的过渡部分20b这一中介。注意力被引向这个点位，即在所述的实施例中，顶端部分18b、侧面部分19b与过渡部分20b不是分立的元件，而是共同组成盖体10b。
螺旋12b形成于侧面部分19b上，用作锁合机构，通过它，锁合盖10b被紧固在被密封的容器上。螺旋12b与瓶子100上相应配合的螺旋112(见图2b)合作。需要指出的是，螺旋12b不代表用于有待封闭的容器的唯一可能的锁合机构。本质上已知的所有其他类型的锁合机构也可使用，例如钩环锁合(shackel closure)、与凹口接合的凸头特别是台肩等等。
正如从图1b中可以看到的那样，根据本发明一优选实施例，径向环状密封唇13，13b形式的密封装置被设置在侧面部分20b的内侧。密封唇13具有一个拉长的楔形。在空闲状态(即在锁合盖未密封容器的状态)，密封唇13从过渡部分20b沿一几乎水平平面延伸，然而更可取的是，朝向锁合盖的中心点轻微地倾斜。在一特定的优选实施例中，倾角相对于水平面在41°和48°之间，以便于从模具中拽出(见图4)。密封唇13的宽度B优选的选择成，在密封状态中，密封唇13的内端基本上与瓶子的上部边缘104(见图3b)齐平的进行封闭。在实施例的一特定实例中(见图4)，宽度B在3.8和4.5毫米之间的范围内。在使用这些数值时，瓶子100的整个上部边缘104基本上被在盖体10b内环向延伸的密封唇13全部盖住。当在旋紧过程中名义扭矩被施加在锁合盖上时，楔形的、拉长的薄密封唇13以其轮廓适应不同的瓶颈。尤其是，对轮廓的适应发生在瓶颈的上部边缘104处以及内侧上端和外侧上端。密封唇13的轮廓适应于任何曲率半径。可再利用瓶子的瓶颈具有20.7毫米的内径，其比一次性使用瓶子的内径21.6毫米小。在这两种情况下，密封唇13同样向内置自身于瓶颈之内。这样，根据本发明的锁合盖，无论是什么可能想象的环境下都牢固地安置在瓶子上。
密封唇13在其空闲位置上的上述斜度适应瓶子100的上表面104相对于水平面的斜度，正如在图2b中所看到的那样。根据此图，瓶子100的上部边缘104相对于由S表明的水平面H有一个斜度(在此为了更好地说明而被放大)。要注意这样一个事实，即相应表面104的不同轮廓可以根据各式容器予以选择。根据本发明教导，密封唇13的斜度相应地其形状适配于有待封闭的容器。根据本发明为了取得成功，向密封唇13提供一个由图1b中参考标记D表明的特定厚度轮廓是非常重要的。对配设有厚度不同的密封唇的锁合盖的密封效果进行了检测，广泛的比较试验表明，密封唇13具有，最好在其基底处，3/10毫米至7/10毫米的厚度，而在其端部其厚度应不超过5/10毫米且不小于2/10毫米，在一特定优选实施例的情况下，数值在2/10毫米至4/10之间的范围内。对于普通塑料材料制成的盖体10b来说，这些数值已经证明用于GDB-玻璃瓶是非常有利的。对于设计用于密封较大或较小容器的锁合盖来说，则应用相应比例的数值。
另外，密封唇13有一种特定的鳞状的(scale-like)结构(图4)，它与瓶子100上部边缘104上的不平整度合作，以产生更佳的瓶子密封。
一优选实施例中的密封装置设置成，在锁合盖的顶端部分18b和侧边部分19b与薄的楔形密封唇之间形成有一个腔室33，在从密封唇看时，腔室33在边侧的上面。这个腔室33为不同的瓶颈直径提供了间隙，并支持相应容器的可靠密封。
图4表明了锁合盖的另外一个特定优选实施例，其中，根据本发明的理论，密封装置在内表面18′上有一个波状结构，带有若干同心配置的环形肩状物34a-f环绕顶端部分18b。另外，锁合盖的内表面18′相对于水平面具有0.5°-3°的斜度并形成有波状肋，正如在图4中可以看到的那样。这些肩状物34以这样一种方式设置，使得密封唇13在封闭状态下抵靠在其上面并被它们压向瓶子100的上部边缘104。肩状物34a-f间的距离优选地选择成，所有肩状物位于瓶子100的上部边缘104上，换句话说，同心环绕的肩状物的半径优选地选择成Rs，最外部肩状物34a(图4)与14b(图1b)分别与瓶子100的外边缘相邻，而最内部肩状物34f(图1b)以及15b(图1b)分别延伸到紧贴瓶子100的内部边缘。根据一特定优选实施例，同心环绕的肩状物34a-f的半径Rs在16.5毫米至18.5毫米之间的范围内，而同心环绕肩状物15b的半径Rs大约是17.5毫米。
正如从图1b所特别看到的那样，肩状物14b和15b有不同的高度H1、H2。根据本发明，高度H1、H2的差选择成，在考虑到瓶子表面104的斜度S(见图2b)时，在密封状态瓶子100的上部边缘104上产生均匀的压力。正如从图4所特别看到的那样，该实施例中的肩状物34的高度根据本发明以这样一种方式选择，即密封装置在密封状态下可以说座靠在瓶子100的上部边缘104上并安全地将后者密封。该实施例中的肩状物34a-f以及示于图1b中的实施例的两个肩状物14b和15b在密封唇上施加均匀的压力，它因为这些肩状物的有效表面小而相对地较高。设置在密封唇下侧的波状结构和瓶子100上部边缘104的不平整度相合作，一个安全可靠的密封就这样得到了。
根据本发明另一优选实施例，除了密封唇之外，还提供了一个用于密封的弹性薄片16，16b，它垂直地从顶端部分18b延伸，并在自由状态下垂直地凸出(见图1b)。弹性薄片16对于盖体的中央线M同样同心地延伸，内边缘有一个半径R2，外边缘有一个半径R1。半径R1和R2被选择成，在自由状态中弹性薄片16直接地相邻于密封唇。根据一特定优选实施例，半径R1的长度为14.5毫米，半径R2的长度为11.8毫米。
根据本发明教导，配置有作为其最高点的台肩17、17b的弹性薄片16在盖体10b的自由状态下与密封唇13的自由端一起位于一圆柱面上。台肩17的半径优选为0.25毫米，并被选择成，弹性薄片16从台肩17的最高点以角度α向弹性薄片16的端部延伸。大量的比较试验表明，角度α应不超过35°，且不低于25°，根据一特定优选实施例，它应为28°。对于使用普通塑料材料制成盖体10b来说，这些数值对于有待封闭的玻璃瓶来说是非常有利的。在用于必须封闭较大或较小容器的锁合盖来说，则应用相应比例的数值。
正如从图3b可以详细看到的那样，弹性薄片16b的台肩17b在密封状态下与瓶子100的内侧面合作，弹性薄片16b转离其空闲位置并朝向作用于锁合机构12b的瓶子的内部拱起。与肩状物14b和34a-f一样，通过弹性薄片16b的小的有效表面(这个表面主要由台肩17b的圆丘区域确定)获得了较高的密封压力，这个压力是由偏斜的弹性薄片16b的恢复弯矩限定的。
本发明的锁合盖可以用不同的材料制作。如果密封装置13b(与肩状物14b和34a-f以及弹性薄片16b一起)作为锁合盖的整体部件提供，聚丙烯特别适合用作盖体材料。

Claims (36)

1.一种用于容器(1；100)的单件塑料锁合盖(2，3，4，5，6，7；12，18，19，5，6，16)，
所述容器具有一个锁合机构(2；12)，用于把锁合盖可解除接合地固紧在容器的开口上；其中所述容器上具有一个凸起，一个用于在填装操作期间悬挂所述容器的支撑颈环，以及在容器开口处的边缘；
所述锁合盖包括：
a)可拆除的保险带(6)，其中所述可拆除的保险带在自由端具有漏斗形或铃形延伸部分，并在锁合盖的中心轴线方向具有一高度，其伸过所述凸起来到上述支撑颈环，使得在固紧于容器时所述漏斗形或铃形延伸部分能够以非从下面扣搭方式坐落于所述支撑颈环上，以及所述可拆除的保险带压靠于所述凸起的下侧；
b)具有内密封的密封唇，所述内密封具有楔形或漏斗形外表面，能够以压靠方式抵靠在容器颈部的内侧表面上；
c)用于制作锁合盖的塑料材料足够硬以用作保险带且同时足够软以使密封唇从事密封。
2.根据权利要求1所述的锁合盖，其特征在于，成型为一包括保险带(6)和密封唇(7；16)在内的单件结构。
3.根据权利要求1所述的锁合盖，其特征在于，所述塑料材料为聚乙烯。
4.根据权利要求1所述的锁合盖，其特征在于，所述保险带(6)的边缘能够象座钟一样坐落在所述支撑颈环上。
5.根据权利要求1的锁合盖，其特征在于，盖壁(3a)在上部区域即在前壁(4a)过渡部分稍前的区域内，包括一个大致径向地伸向内侧、用于抵靠在瓶子外壁(18a)上的环形密封(17a)。
6.根据权利要求5所述的锁合盖，其特征在于，密封(17a)朝向内侧圆整成一个凸起。
7.根据权利要求5所述的锁合盖，其特征在于，密封(17a)的尺寸如此确定，使得它在被拧上的状态抵靠并偏压于瓶子的外壁(18a)。
8.根据权利要求1所述的锁合盖，其特征在于，其与一容器组合使用。
9.根据权利要求8所述的锁合盖，其特征在于，所述容器是一个回收的瓶子或新瓶子。
10.根据权利要求9所述的锁合盖，其特征在于，所述容器是一个塑料瓶(1；100)。
11.根据权利要求10所述的锁合盖，其特征在于，所述容器由PET或PEN材料制成。
12.根据权利要求1所述的锁合盖，其特征在于，具有一个带有一内螺旋(2a)的盖壁(3a)，一个封闭所述盖壁的前壁(4a)，以及所述保险带是一个配装在盖壁(3a)上的环形保险带并包括一个可破裂的预定拆断点(5a))，所述前壁(4a)配设有一个与盖壁(3a)间隔开并朝向开口端倾斜的环形内密封(7a)，其外径在自由端区域(9a)朝向自由端逐渐变小，所述前壁(4a)在盖壁(3a)和内密封(7a)之间的区域中包括一个从前壁(4a)至少略微倾斜地伸向所述内密封(7a)的环状楔形密封(10a)。
13.根据权利要求12所述的锁合盖，其特征在于，所述第一楔形密封(10a)如此定位并确定尺寸，使得当处于被拧上状态时，它偏压在瓶颈(14a)的通向瓶嘴(12a)的过渡区域部分上。
14.根据权利要求13所述的锁合盖，其特征在于，第一楔形密封(10a)朝向自由端逐渐变小，具有基本上平的表面。
15.根据权利要求12所述的锁合盖，其特征在于，所述内密封(7a)包括一个指向盖壁(3a)并形成在自由终端区域的凸起(8a)，且凸起(8a)包括其外径逐渐变小的区域(9a)。
16.根据权利要求15所述的锁合盖，其特征在于，凸起(8a)的尺寸确定得相应地指向盖壁(3a)，从而内密封(7a)的凸起(8a)在处于被拧上状态时在瓶嘴(12a)区域中压靠瓶子的内壁(11a)。
17.根据权利要求1所述的锁合盖，其特征在于，具有一个带有一内螺旋(2a)的盖壁(3a)，一个封闭所述盖壁的前壁(4a)，以及所述保险带是一个配装在盖壁(3a)上的环形保险带并包括一个可分开的预定拆断点(5a)，所述前壁(4a)配设有一个与盖壁(3a)间隔开并朝向开口端倾斜的环形内密封(7a)，其外径在自由端区域(9a)朝向自由端逐渐变小，所述内密封(7a)包括一个凸起(8a)，形成在自由端区域并指向盖壁(3a)，所述凸起(8a)包括其外径逐渐变小的区域(9a)。
18.根据权利要求17所述的锁合盖，其特征在于，内密封(7a)在位于背离所述盖壁(3a)一侧大致线性地伸向凸起(8a)并且在面向盖壁(3a)的一侧以大致弧形方式并入凸起(8a)，并从此处起外径再次接近直线地逐渐变小。
19.根据权利要求17所述的锁合盖，其特征在于，在盖壁(3a)与内密封(7a)之间的区域内，于盖壁(3a)与前壁(4a)之间的过渡部分中，设置有一第二环状倾斜楔形密封(15a)，它分别从前壁(4a)和盖壁(3a)至少略微倾斜地伸向内密封(7a)。
20.根据权利要求19所述的锁合盖，其特征在于，第二楔形密封(15a)如此定位和确定尺寸，使得当处于被拧上状态时，它偏压地抵靠于瓶嘴(12a)的前表面(16a)。
21.根据权利要求19所述的锁合盖，其特征在于，第二楔形密封(15a)朝向自由端逐渐变小，并具有基本上平的表面。
22.根据权利要求17所述的锁合盖，其特征在于，保险带(6a)包括一第二预定拆断点(19a)。
23.根据权利要求22所述的锁合盖，其特征在于，第二预定拆断点(19a)的位置与第一预定拆断点(5)相对，以便保险带(6)在继第一预定拆断点(5a)扯开之后被扯开时由于第二预定拆断点(18a)的扯开而分为长度接近的两半(20，21)。
24.根据权利要求1所述的锁合盖，其特征在于，具有一个与容器(100b)的上部边缘(104b)合作的密封装置，以便在上紧锁合机构(12b)时将其密封，密封装置包括一个具有宽度(B)的楔形密封唇(13b)，宽度(B)基本上大于容器(100b)的上部边缘(104b)厚度，且顶端部分(18b)的位于与密封唇(13b)相合作的位置处的内表面具有一个波浪式或波纹状的肋结构(14b，15b，34a-f)。
25.根据权利要求24所述的锁合盖，其特征在于，所述内密封是一个弹性薄片(16b)，它从盖体(10b)的内侧基本上垂直地伸进容器(100b)的开口，它有一个台肩(17b)，当锁合机构(12b)启动时，它抵靠在容器(100b)上。
26.根据权利要求24所述的锁合盖，其特征在于，盖体(10b)由顶端部分(18b)和垂直地伸向顶端部分(18b)的边侧部分(19)组成；密封唇(13b)在内侧连接于将顶端部分(18b)连接于边侧部分(19b)的过渡部分(20b)。
27.根据权利要求24所述的锁合盖，其特征在于，顶端部分(18b)有一个0.5°到3°的倾斜度。
28.根据权利要求24所述的锁合盖，密封唇(13b)与盖体(10b)一体形成。
29.根据权利要求24所述的锁合盖，其特征在于，锁合机构是一个拧上机构。
30.根据权利要求24所述的锁合盖，其特征在于，锁合机构是一个夹紧锁定机构。
31.根据权利要求24所述的锁合盖，其特征在于，密封唇(13b)的厚度(D)在其端部在2/10毫米至4/10毫米范围内，在其根部在3/10毫米至7/10毫米之间。
32.根据权利要求24所述的锁合盖，其特征在于，密封唇(13b)相对水平面倾斜41°至48°。
33.根据权利要求24所述的锁合盖，其特征在于，一腔室(33)限定在锁合盖的顶端部分(18b)和边侧部分(19b)与纤细楔形密封唇(13b)之间，以便形成容纳空间。
34.根据权利要求25所述的锁合盖，其特征在于，形成弹性薄片(16b)顶端与台肩(17b)之间的连接的弹性薄片(16b)的内边缘相对于外边缘形成25°至35°范围内的角度(α)。
35.根据权利要求25所述的锁合盖，其特征在于，在弹性薄片(16b)顶端与台肩(17b)之间建立起连接的弹性薄片(16b)的内边缘包括一个28°的角度(α)。
36.根据权利要求24所述的锁合盖，其特征在于，密封唇(13)在其表面上设置有鳞状结构。
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